在低溫鶴管的設(shè)計工藝中，除基本結(jié)構(gòu)與材料選擇外，還需從低溫適應(yīng)性、密封可靠性、安全冗余、維護(hù)便捷性等方面進(jìn)行深度優(yōu)化，以下為具體注意事項：
一、低溫適應(yīng)性設(shè)計
材料低溫性能匹配需驗(yàn)證材料在-196℃（LNG工況）下的低溫韌性、抗脆裂性及熱收縮率。例如，304L不銹鋼需通過-196℃沖擊試驗(yàn)，沖擊功≥80J，避免低溫脆斷。
旋轉(zhuǎn)接頭等關(guān)鍵部件需采用深冷處理工藝（-196℃×24h），消除殘余應(yīng)力，防止低溫變形。
低溫應(yīng)力補(bǔ)償管道系統(tǒng)需設(shè)置L型、π型補(bǔ)償器或膨脹節(jié)，吸收低溫收縮應(yīng)力。例如，LNG鶴管管道設(shè)計需滿足ASME B31.3標(biāo)準(zhǔn)，確保低溫工況下應(yīng)力≤許用值。
冷箱內(nèi)管道需采用珠光砂保冷，外層管道采用聚氨酯管殼保冷，減少冷量損失。
二、密封可靠性設(shè)計
雙密封冗余系統(tǒng)主密封采用增強(qiáng)PTFE密封圈，輔助密封配置氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)，吹掃壓力≥0.2MPa，防止低溫介質(zhì)泄漏。
密封面需經(jīng)鏡面拋光處理（表面粗糙度Ra≤0.4μm），降低摩擦系數(shù)，提升密封壽命。
密封材料低溫兼容性需驗(yàn)證密封材料在-196℃下的彈性、抗蠕變性能及化學(xué)穩(wěn)定性。例如，PTFE密封圈需通過-196℃×1000小時老化試驗(yàn)，性能衰減率≤5%。
密封圈更換周期≥5年，更換時間≤2小時，需設(shè)計快速拆裝結(jié)構(gòu)。
三、安全冗余設(shè)計
緊急脫離系統(tǒng)（ESD）垂管端部需配置ESD裝置，響應(yīng)時間≤1秒，切斷壓力≤1.0MPa，支持遠(yuǎn)程/手動雙模式操作。
ESD系統(tǒng)需通過10萬次疲勞測試（-196℃至+80℃循環(huán)），確保可靠性。
防靜電與防碰撞設(shè)計鶴管需配置導(dǎo)靜電裝置，電阻≤10⁶Ω，防止靜電積聚引發(fā)火災(zāi)。
外臂需配置防撞緩沖裝置，碰撞力≥500N時自動脫開，避免設(shè)備損壞。
四、維護(hù)便捷性設(shè)計
模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計旋轉(zhuǎn)接頭、密封圈等易損件需采用模塊化設(shè)計，便于快速更換。
鶴管需符合API 6D、ASME B16.5等國際標(biāo)準(zhǔn)，確保與現(xiàn)有系統(tǒng)兼容性。
維護(hù)通道與工具設(shè)計需設(shè)計維護(hù)通道，允許操作人員快速接近旋轉(zhuǎn)接頭、密封面等關(guān)鍵部位。
需提供專用工具包，包括低溫密封面清潔工具、PTFE密封圈拆裝工具等。
五、制造與測試驗(yàn)證
精密加工與焊接工藝旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)外圈滾道需經(jīng)精密數(shù)控車床加工，尺寸精度≤IT6級，確保同軸度≤0.05mm。
所有焊縫需采用TIG鎢極氬弧焊，焊縫經(jīng)100%射線探傷（RT），達(dá)到Ⅱ級以上標(biāo)準(zhǔn)。
低溫性能測試出廠前需通過液氮浸泡測試（-196℃×48h）、氣密性測試（泄漏率≤1×10⁻⁹Pa·m³/s）和振動試驗(yàn)（加速度5g，頻率5-200Hz）。
需模擬實(shí)際工況進(jìn)行疲勞測試，確保鶴管在-196℃至+80℃循環(huán)下壽命≥10年。
六、操作與培訓(xùn)
操作規(guī)程與人員培訓(xùn)需制定低溫鶴管操作規(guī)程，明確預(yù)冷、裝卸、升溫等步驟，避免溫度驟變導(dǎo)致材料應(yīng)力開裂。
操作人員需接受低溫材料特性、密封維護(hù)、ESD操作等專項培訓(xùn)，持證上崗。
應(yīng)急預(yù)案與演練需制定低溫介質(zhì)泄漏、ESD誤動作等應(yīng)急預(yù)案，定期組織演練，確保人員熟悉應(yīng)急流程。
七、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)
國際與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需符合API 6D、ASME B31.3、EN 1473等國際標(biāo)準(zhǔn)，確保設(shè)計、制造、測試全流程合規(guī)。
需通過第三方認(rèn)證，如TÜV、ABS等，確保產(chǎn)品安全性與可靠性。
特殊工況適應(yīng)性針對LNG、液氫等特殊介質(zhì)，需額外考慮介質(zhì)相容性、超低溫脆性等問題，必要時進(jìn)行專項試驗(yàn)驗(yàn)證。
通過上述設(shè)計優(yōu)化，低溫鶴管可滿足極端低溫環(huán)境下的高效、安全裝卸需求，顯著提升液化天然氣等低溫介質(zhì)儲運(yùn)系統(tǒng)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。
